乳腺钼靶诊断中视觉感知研究

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1、乳腺钮靶诊断中视觉感知研究杭州电子科技大学硕士学位论文乳腺钳靶诊断中的视觉感知研究研究生：李双指导教师：厉力华教授刘伟副教授年月,杭州电子科技大学学位论文原创性声明和使用授权说明原创性声明木人郑重声明:所呈交的学位论文，是木人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他人或集体已经发农或撰写过的作品或成果。对本文的研究做出重耍贡献的个和集体，均已在文中以明确方式标明。申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。论文作者签名:日期:加/年弓月如学位

2、论文使用授权说明本人完全了解杭州电子科技大学关于保留和使用学位论文的规定，即:研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位屈杭州电子科技大学。本人证毕业离校后，发表论文或使用论文工作成果时署名单位仍然为杭州电子科大学。学校有权保留送交论文的复印件，允许查阅和借阅论文;学校可以公布论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。保密论文在解密后遵守此规定口期•如『年乡月步论文作者签名：枷日期:姒『年弓月厂旧肿刻程係'年杭州电子科技大学硕士学位论文摘要乳腺癌是危害中年妇女身体健康最常见的

3、恶性肿瘤之一。在中国，妇女乳腺癌的发病率表现岀持续的高增长，目前止以每年%〜%的增长率急剧上升。钥靶线摄影市于其方便、经济、无创以及对早期无症状隐匿性乳腺癌有着良好的检测效果，是口前临床上乳腺癌检测的主要手段。乳腺钳靶技术可以辅助医牛进行诊断，目前已取得了许多进展,但其检测和分类肿块的精度有待提高。过高的假阳性率限制了其在临床上的应用。因此,如何利用最新息技术有效改进乳腺钳靶技术特别是提高肿块的检测精度成为一个有重要应用价值的研究课题。医生的视觉感知行为和医学影像的诊断过程Z间有着紧密的内在联系，通过分

4、析医牛诊断过程中的视觉感知数据对提高系统的诊断性能具有重要价值。本文分别从选择性视觉注意模型和眼动感知信息分析两个角度来证实良恶性肿块所表现出的视觉差异性以及由此产生感知差异，试图达到如下目的：衡量视觉注意计算模型与放射科专家真实的诊断行为过程中感兴趣点和感兴趣区域在位置上的一致性;验证专家感知信息和计算模型分别进行局部特征提取用于肿块分类的有效性;分析放射科专家在诊断肿块良恶性时感知信息的分布在统计学上的差异性。这些工作对后续良恶性自动分析及诊断模式的建模起到推动作用。本课题研究工作建立在放射科专家临

5、床诊断乳腺钥靶病灶区肿块良恶性时产生的眼动感知信息上，主要包含以下两方面的内容：一方面是基于视觉感知信息分析的肿块分类研究。通过赋予放射科专家诊断肿块良恶性的任务，采集专家在任务时的眼动数据，经预处理后，采用一种基于密度的聚类方法來实现感兴趣点的捕获，通过感兴趣区域的计算，选择提取感兴趣区域的局部特征用于分类器的训练和测试以探究局部特征用于肿块分类的有效性。另外，由选择性视觉注意模型产生显著性点，引导感兴趣区域图像局部特征的提取，采用相同的分类器和分类器参数进行训练和测试，最后根据分类率大小來客观评价这

6、两种方法在肿块分类问题上的自效性和差界性。另一方面是视觉感知信息的统计学分析方法。一般说来，放射科专家在查看肿块时具有主动选择性注意，因此在肿块不同方位上表现出的眼动感知信息应该是存在井界的。通过对注视次数、停留时间、瞳孔直径等眼动感知信息的数据统计,运用统计学分析方法，从整休描述出发，结合参数和非参数检验方杭州电子科技大学硕士学位论文法证实了放射科专家在判断肿块为良性或是恶性时感知差异的存在。该结论仃助于提高系统诊断的智能性，并为后续更好地探索感知信息与决策诊断或知识集之间的关系等研究工作打下了坚实的

7、理论和实验基础，具有一定的究和应用价值。最后,在木文研究工作总结的基础上,对未來的研究和改进方向进行了展关键词:乳腺铝靶肿块,眼动仪，视觉感知,选择性视觉注意模型，统计学分析杭州电了科技大学硕士学位论文'，•%~%・99•，•9■9•••9册妨.>•••仃・，杭州电子科技大学硕士学位论文目录摘要?一第一章绪论■研究背景与意义.国内外研究现状…眼动跟踪研究进展・・视觉感知在医学影像诊断中的研究？■木文的主要工作及章节安排第二章视觉注意机制、模型与测量??・・引言一人眼视觉系统的生理特性…视觉注意模式的分类

8、??一••数据驱动模式一••任务驱动模式？选择性视觉注意模型??・・视觉注意的测量?一■木章小结？.・第三章基于视觉感知信息分析的肿块分类??一・引言.■乳腺铜靶病灶数据库的建立??・・实验流程及主要算法??一眼动实验设计一眼动感兴趣点的捕捉…感兴趣区域的计算方法??一••基于感兴趣区域的特征提取一■实验讨论及结果分析??・・••基于注意模型和眼动感知的感兴趣点比较・・••基于局部特征的肿块分类?・・■木章小结？.・第四章视觉感知信息的统计